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作者:陈贵亮;蔡超;杨冬;
单位:河北工业大学机械工程学院;
摘要:该研究设计了一款辅助人体跑步的下肢助力外骨骼。结合VICON系统和ANYBODY软件分析得出五名健康男子跑步过程腿部各肌肉参数,确定在髋关节矢状面上进行助力。使用Hill模型简化肌肉-肌腱单元;提出弹性外肌腱结合Hill模型驱动外骨骼方案,形成人机耦合模型。相关参数进行量化分析得到其函数关系,改变助力曲线逆向求解肌肉参数及能量消耗。采用粒子群优化算法得出外肌腱的最佳刚度系数及外骨骼设计参数。实验证明穿戴后代谢能消耗减少11.78±1.04%。
关键词:被动外骨骼;;动力学建模;;肌骨系统;;Hill肌肉模型;;弹性外肌腱
基金资助:国家自然科学基金资助项目(U1813222);; 河北省重点研发计划项目(19211816D)